RU2159390C1

RU2159390C1 - Furnace for burning solid fuel

Info

Publication number: RU2159390C1
Application number: RU2000109547/06A
Authority: RU
Inventors: В.А. Солдатов; А.В. Солдатов; В.Д. Букин; В.Г. Иванова; Т.А. Мишукова
Original assignee: Солдатов Валерий Александрович; Солдатов Александр Валерьевич; Букин Виктор Дмитриевич; Иванова Валентина Георгиевна; Мишукова Татьяна Анатольевна
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2000-11-20

Abstract

FIELD: heat-power engineering; furnaces for burning solid fuel at release of chemically bound energy. SUBSTANCE: proposed furnace includes furnace chamber, fixed fire grate located in this chamber, slag bin located in lower portion of furnace chamber, unit intended for delivery of solid fuel and connected with furnace chamber and vertical fuel bin connected with fuel supply unit; unit for delivery of fuel to furnace chamber is made in form of rod provided with drive for performing reciprocating motion along its axis; fuel supply unit is connected with furnace chamber through metering device; fire grate is provided with unit for forced mixing of fuel and removal of slag; cross section of fuel bin is widening downwards. EFFECT: possibility of automatic control and maintenance of optimal characteristics of fuel burning process; enhanced efficiency. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а более конкретно - к топочным устройствам (топкам), в которых происходит сжигание твердого органического топлива с выделением химически связанной энергии. The invention relates to the field of power engineering, and more specifically to furnace devices (furnaces) in which solid organic fuel is burned with the release of chemically bound energy.

Известны топки с ручной подачей топлива /1/. Однако такие топки имеют ограниченную тепловую мощность. Known furnaces with manual fuel supply / 1 /. However, such furnaces have limited thermal power.

Известны топки с цепной решеткой /1/, в которых топливо из топливного бункера поступает самотеком на переднюю часть медленно движущейся колосниковой решетки. При этом образовавшийся шлак сбрасывается в топливный бункер с задней части решетки. К недостаткам этой схемы можно отнести то, что:
- В зоне повышенных температур находятся кинематические элементы механизмов (петли элементов движущейся решетки, ведущие колеса этой решетки и т. д.).Known furnaces with a chain grate / 1 /, in which fuel from the fuel hopper flows by gravity to the front of a slowly moving grate. In this case, the resulting slag is discharged into the fuel hopper from the rear of the grate. The disadvantages of this scheme include the fact that:
- In the zone of elevated temperatures there are kinematic elements of mechanisms (loops of elements of a moving grating, driving wheels of this grating, etc.).

- При заданной скорости подачи топлива (скорости движения решетки) время пребывания топлива в топочной камере является нерегулируемым. - At a given fuel feed rate (grate speed), the residence time of the fuel in the combustion chamber is unregulated.

Наиболее близкой к заявляемой является топка /1/, содержащая состоящие из топочной камеры, в которой происходит выделение тепловой энергии (горение топлива), расположенной в топочной камере неподвижной колосниковой решетки, расположенного в нижней части топочной камеры шлакового бункера, связанного с топочной камерой топливозабрасывателя /2/ (вращающегося ротора, подающего топливо в топочную камеру ударами лопаток) и связанного с топливозабрасывателем вертикального топливного бункера, из которого топливо самотеком поступает в топочную камеру. При этом колосниковая решетка имеет верхний наклонный и нижний горизонтальный участки. Closest to the claimed one is a furnace / 1 /, containing consisting of a combustion chamber in which heat energy is released (fuel combustion) located in the combustion chamber of a fixed grate, located in the lower part of the combustion chamber of a slag hopper associated with the combustion chamber of the fuel distributor / 2 / (a rotating rotor supplying fuel to the combustion chamber by blows of the blades) and a vertical fuel hopper connected to the fuel spreader, from which the fuel flows by gravity into the combustion chamber the camera. In this case, the grate has an upper inclined and lower horizontal sections.

К недостаткам таких топок можно отнести то, что:
- При переменном уровне загрузки топливного бункера и переменном фракционном составе твердого топлива происходит изменение скорости поступления топлива в топочную камеру, что приводит к неконтролируемому изменению характеристик процесса горения топлива (в частности, скорости горения).The disadvantages of such fireboxes include the fact that:
- With a variable load level of the fuel hopper and a variable fractional composition of solid fuel, the rate of fuel entry into the combustion chamber changes, which leads to an uncontrolled change in the characteristics of the fuel combustion process (in particular, the burning rate).

- Наличие неорганизованного подсоса воздуха через полость загрузочного бункера, что связано с пористостью и переменной высотой слоя топлива в бункере. Для уменьшения этого подсоса обычно используют бункеры с уменьшающимся книзу проходным сечением, что повышает вероятность застревания крупных кусков топлива в бункере. - The presence of unorganized air intake through the cavity of the loading hopper, which is associated with porosity and a variable height of the fuel layer in the hopper. To reduce this leakage, bunkers are usually used with a downwardly decreasing bore, which increases the likelihood of large pieces of fuel getting stuck in the bunker.

- Неравномерность распределения и неподвижность слоя топлива на колосниковой решетке, что приводит к неравномерному сгоранию слоя топлива, образованию долго горящих очагов (кратеров), перекрытию этими очагами части проходного сечения колосниковой решетки и ухудшению циркуляции воздуха в топочной камере. Для преодоления этого недостатка используют колосниковые решетки /1/, имеющие верхний наклонный участок и нижний горизонтальный участок, под которым располагается шлаковый бункер. При этом движение и перемешивание топлива на наклонном участке колосниковой решетки происходит самотеком. Однако, самотечное движение топлива вдоль колосниковой решетки зависит как от характеристик процесса горения, так и от фракционного состава топлива, и в этом смысле является нерегулируемым. Кроме того, процесс удаления шлака в шлаковый бункер, в конечном счете, определяется процессом на нижнем горизонтальном участке колосниковой решетки, относительно которого слой топлива неподвижен. - Uneven distribution and immobility of the fuel layer on the grate, which leads to uneven combustion of the fuel layer, the formation of long burning foci (craters), these foci overlapping part of the passage section of the grate and deteriorating air circulation in the combustion chamber. To overcome this drawback, grate grates / 1 / are used, having an upper inclined section and a lower horizontal section, under which there is a slag hopper. In this case, the movement and mixing of fuel on an inclined section of the grate takes place by gravity. However, the gravity flow of fuel along the grate depends both on the characteristics of the combustion process and on the fractional composition of the fuel, and in this sense is unregulated. In addition, the process of removing slag in the slag hopper is ultimately determined by the process in the lower horizontal portion of the grate, relative to which the fuel layer is stationary.

Все указанные недостатки затрудняют возможность регулирования и поддержания оптимальных характеристик процесса горения топлива, приводят к снижению эффективности использования топлива и необходимости постоянного контроля за работой топочного устройства. All these disadvantages make it difficult to regulate and maintain optimal characteristics of the fuel combustion process, lead to a decrease in fuel efficiency and the need for constant monitoring of the operation of the combustion device.

Для преодоления этих недостатков устройство подачи топлива в топливную камеру выполнено в виде снабженного приводом штока, способного совершать возвратно-поступательные движения вдоль своей оси, устройство подачи топлива связано с топочной камерой через дозирующее устройство, колосниковая решетка снабжена устройством принудительного перемешивания топлива и удаления шлака с приводом, топливный бункер имеет расширяющееся книзу поперечное сечение. To overcome these shortcomings, the fuel supply device to the fuel chamber is made in the form of a rod equipped with a drive capable of reciprocating along its axis, the fuel supply device is connected to the combustion chamber through a metering device, the grate is equipped with a device for forced mixing of fuel and removal of slag with a drive , the fuel hopper has an expanding downward cross section.

При этом дозирующее устройство может быть выполнено в виде связывающего топливный бункер и топочную камеру горизонтального канала, соосного со штоком устройства подачи топлива и ограниченного с одной из сторон торцом этого штока, устройство принудительного перемешивания топлива и удаления шлака может быть выполнено в виде снабженного приводом штока, способного совершать возвратно- поступательные движения вдоль верхней поверхности колосниковой решетки. In this case, the metering device can be made in the form of a horizontal channel connecting the fuel hopper and the combustion chamber, coaxial with the rod of the fuel supply device and bounded by the end face of this rod on one side, the fuel forced mixing and slag removal device can be made in the form of a rod equipped with a drive, capable of reciprocating along the upper surface of the grate.

Приводы устройства подачи топлива и устройства принудительного перемешивания топлива и удаления шлака могут быть выполнены в виде гидравлических цилиндров с управляющими золотниками. The drives of the fuel supply device and the forced fuel mixing and slag removal devices can be made in the form of hydraulic cylinders with control spools.

Штоки устройства подачи топлива и устройства принудительного перемешивания топлива и удаления шлака могут быть механически связаны с концевыми переключателями, которые через систему управления электрически связаны с приводами этих штоков. The rods of the fuel supply device and the forced fuel mixing and slag removal devices can be mechanically connected to the limit switches, which are electrically connected through the control system to the drives of these rods.

Топочная камера может быть оснащена датчиками температуры продуктов сгорания и тяги воздуха, которые через систему управления электрически связаны с приводами штоков устройства подачи топлива и устройства принудительного перемешивания топлива и удаления шлака. The combustion chamber can be equipped with temperature sensors for combustion products and air draft, which are electrically connected through the control system to the actuators of the rods of the fuel supply device and the device for forced mixing of fuel and removal of slag.

Сущность изобретения поясняется фигурами 1 и 2, на которых представлены схема предлагаемой топки и принципиальная схема ее системы управления. The invention is illustrated by figures 1 and 2, which presents a diagram of the proposed firebox and a schematic diagram of its control system.

Слоевая топка (см. фиг. 1), содержит топочную камеру 1 с огнеупорными стенками 2, расположенную в топочной камере неподвижную колосниковую решетку, состоящую из верхнего наклонного участка 3 и нижнего горизонтального участка 4. Шлаковый бункер 5 расположен в нижней части топочной камеры под горизонтальным участком колосниковой решетки 4. Горизонтальный канал 6 связывает топливный бункер 7 с топочной камерой 1. Топливный бункер 7 сообщается с каналом 6 через окно 8 в верхней стенке этого канала, а топочная камера сообщается с каналом 6 через окно 9 в нижней стенке этого канала, причем проходные сечения окон 8 и 9 разнесены в горизонтальном направлении так, что твердое топливо 10 не может самотеком поступать из бункера 7 в камеру 1. Бункер 7 имеет расширяющееся книзу поперечное сечение. The lay furnace (see Fig. 1) contains a combustion chamber 1 with refractory walls 2, a fixed grate located in the combustion chamber, consisting of an upper inclined section 3 and a lower horizontal section 4. A slag bunker 5 is located in the lower part of the combustion chamber below the horizontal section of the grate 4. The horizontal channel 6 connects the fuel hopper 7 with the combustion chamber 1. The fuel hopper 7 communicates with the channel 6 through the window 8 in the upper wall of this channel, and the combustion chamber communicates with the channel 6 through the window 9 in the lower wall of this channel, and the passage sections of the windows 8 and 9 are spaced horizontally so that the solid fuel 10 cannot by gravity come from the hopper 7 into the chamber 1. The hopper 7 has a cross section widening downward.

Со стороны окна 8 канал 6 ограничен торцом штока 11, соосного с каналом 6 и способного совершать возвратно-поступательные движения вдоль своей оси. Шток 11 механически связан с гидравлическим цилиндром 12, имеющим управляющий золотник 13. Топочная камера 1 снабжена штоком 14, способным совершать возвратно-поступательные движения вдоль верхней поверхности горизонтального участка колосниковой решетки 4. Шток 14 механически связан с гидравлическим цилиндром 15, имеющим управляющий золотник 16. From the side of the window 8, the channel 6 is limited by the end face of the rod 11, coaxial with the channel 6 and capable of reciprocating along its axis. The rod 11 is mechanically connected to a hydraulic cylinder 12 having a control valve 13. The combustion chamber 1 is equipped with a rod 14 capable of reciprocating along the upper surface of a horizontal section of the grate 4. The rod 14 is mechanically connected to a hydraulic cylinder 15 having a control valve 16.

На фиг. 2 представлен вариант схемного исполнения системы управления заявляемого устройства. Гидравлические цилиндры 12 и 15 управляются соответственно золотниками 13 и 16. Подача электрического напряжения на различные группы входных клемм золотников 13 и 16 или снятие этого напряжения приводит к совершению плунжерами гидравлических цилиндров 12 и 15 (а также механически связанными с ними штоками 11 и 14) рабочего и обратного хода или к остановке штоков в нейтральном положении. In FIG. 2 presents a variant of the circuit design of the control system of the claimed device. The hydraulic cylinders 12 and 15 are controlled respectively by the spools 13 and 16. The supply of electrical voltage to various groups of input terminals of the spools 13 and 16 or the removal of this voltage causes the plungers to make the hydraulic cylinders 12 and 15 (as well as the rods 11 and 14 mechanically connected with them) of the working and reverse or stop the rods in neutral.

При этом гидравлическое питание цилиндров 12 и 15 осуществляется от насоса 17, нагнетательная магистраль которого связана с входными гидравлическими штуцерами золотников 13 и 16, а всасывающая магистраль связана через открытый в атмосферу резервуар рабочей жидкости 18 с выходными гидравлическими штуцерами золотников 13 и 16. Регулирующие гидравлические сопротивления 19 и 20 установлены на гидравлических магистралях перед входными штуцерами золотников 13 и 16 соответственно. Со штоком 11 механически связаны концевые переключатели 21 и 22 так, что срабатывание этих переключателей происходит в крайних положениях штока 11. Со штоком 14 механически связаны концевые переключатели 23 и 24 так, что срабатывание этих переключателей происходит в крайних положениях штока 14. Переключатели 21...24 связаны электрическими линиями с входными клеммами блока управления топкой 25. Топочная камера 1 оснащена датчиком температуры продуктов сгорания 26 и датчиком тяги воздуха 27. Датчики 26 и 27 связаны электрическими линиями с входными клеммами блока управления 25. Выходные клеммы блока управления 25 связаны электрическими линиями с входными клеммами золотников 13 и 16. Переключатели 21...24 установлены на ходовых винтах 28...31, допускающих перемещение этих переключателей вдоль осей штоков 11 и 15. Резервуар 18 заполнен рабочей жидкостью 32. Топка оснащена также системами принудительной циркуляции воздуха в топочной камере, загрузки топливного бункера и очистки шлакового бункера (на фиг. 1 и 2 не показаны). In this case, the hydraulic supply of the cylinders 12 and 15 is carried out from the pump 17, the discharge line of which is connected to the inlet hydraulic fittings of the spools 13 and 16, and the suction line is connected through the open fluid reservoir 18 to the outlet hydraulic fittings of the spools 13 and 16. Regulating hydraulic resistances 19 and 20 are mounted on hydraulic lines in front of the inlet spools 13 and 16, respectively. Limit switches 21 and 22 are mechanically connected to the rod 11 so that the operation of these switches occurs in the extreme positions of the rod 11. With the rod 14 are mechanically connected the limit switches 23 and 24 so that the operation of these switches occurs in the extreme positions of the rod 14. Switches 21 .. .24 are connected by electric lines to the input terminals of the furnace control unit 25. The combustion chamber 1 is equipped with a temperature sensor of combustion products 26 and an air draft sensor 27. Sensors 26 and 27 are connected by electric lines to the input terminals the control unit 25. The output terminals of the control unit 25 are connected by electrical lines to the input terminals of the spools 13 and 16. The switches 21 ... 24 are mounted on the lead screws 28 ... 31, allowing these switches to move along the axes of the rods 11 and 15. Tank 18 filled with working fluid 32. The furnace is also equipped with systems of forced air circulation in the combustion chamber, loading the fuel hopper and cleaning the slag hopper (in FIG. 1 and 2 are not shown).

Устройство работает следующим образом. На входные клеммы блока управления 25 с концевых выключателей 21...24 и с датчиков 26 и 27 поступает следующая информация:
1. О положении штоков 11 и 14.The device operates as follows. The following information is received at the input terminals of the control unit 25 from the limit switches 21 ... 24 and from the sensors 26 and 27:
1. The position of the rods 11 and 14.

2. О количестве рабочих ходов, совершенных штоками 11 и 14. 2. On the number of working moves made by rods 11 and 14.

3. О величине температуры продуктов сгорания в топочной камере и соответствии этой температуры оптимальному значению режима горения топлива. 3. On the temperature of the combustion products in the combustion chamber and the correspondence of this temperature to the optimal value of the fuel combustion mode.

4. О величине тяги воздуха в топочной камере и соответствии этой тяги оптимальному значению режима горения топлива. 4. On the amount of air draft in the combustion chamber and the correspondence of this draft to the optimal value of the fuel combustion mode.

На основании этой информации блок управления выдает команды на срабатывание золотников 13 и 16 и совершение штоками 11 и 14 циклов "рабочий ход - обратный ход". Based on this information, the control unit issues commands to actuate the spools 13 and 16 and the rods 11 and 14 to complete the “stroke - reverse stroke” cycles.

Пусть в начальный момент времени штоки 11 и 14 находятся в крайних положениях, соответствующих положению на фигуре 1 (окно 8 и верхняя поверхность решетки 4 полностью открыты), а сигналы датчиков 26 и 27 соответствуют оптимальным характеристикам процесса горения в топочной камере. На блок управления поступают сигналы с концевых переключателей 21 и 23 о том, что штоки находятся в крайних правых положениях и сделали к текущему моменту определенное количество циклов "рабочий ход - обратный ход". При этом топливо 10, находящееся в бункере 7, самотеком заполняет объем канала 6 под окном 8; предыдущие порции топлива образуют слой на колосниковых решетках 3 и 4 и по мере выгорания этого слоя происходит перемещение топлива и образующегося шлака на горизонтальный участок решетки 4. Насос 17 создает в гидравлическом контуре давление рабочей жидкости 32, которая из нагнетательной магистрали насоса через проточные тракты элементов 12, 13, 15, 16, 19, 20 поступает в резервуар 18 и далее - во всасывающую магистраль насоса 17. По сигналу с концевого переключателя 23 блок управления выдает команду на переключение золотника 16 в нейтральное положение, в результате чего шток 14 неподвижен. По сигналу с концевого выключателя 21 блок управления 25 выдает электрический сигнал на переключение золотника 13 в положение рабочего хода штока 11. Это приводит к перемещению штока 11 под действием перепада давления на плунжере гидравлического цилиндра 12 в крайнее правое положение до срабатывания переключателя 22. При совершении штоком 11 рабочего хода происходит вытеснение этим штоком топлива 10 из канала 6 в камеру 1 через окно 9. Одновременно боковая поверхность штока 11 перекрывает проходное сечение окна 8. Скорость перемещения штока 11 регулируется путем настройки величины гидравлического сопротивления элемента 19. Сигнал с переключателя 22 поступает на блок управления 25, который в ответ выдает сигнал на переключение золотника в нейтральное положение и остановку плунжера 11 в крайнем правом положении, когда топливо из канала 6 полностью вытеснено, а проходное сечение окна 8 полностью перекрыто. В результате порция топлива, находящаяся в объеме канала 6, поступает на верхнюю часть решетки 3, и по мере выгорания опускается на решетку 4. Let the rods 11 and 14 at the initial moment of time be in the extreme positions corresponding to the position in figure 1 (window 8 and the upper surface of the grating 4 are fully open), and the signals of the sensors 26 and 27 correspond to the optimal characteristics of the combustion process in the furnace chamber. The control unit receives signals from the limit switches 21 and 23 that the rods are in the extreme right positions and have made to the current moment a certain number of cycles "working stroke - reverse stroke". In this case, the fuel 10 located in the hopper 7, by gravity fills the volume of the channel 6 under the window 8; previous portions of fuel form a layer on the grate grids 3 and 4, and as this layer burns out, the fuel and the resulting slag move to the horizontal section of the grate 4. The pump 17 creates a pressure of the working fluid 32 in the hydraulic circuit, which from the discharge line of the pump through the flow paths of the elements 12 , 13, 15, 16, 19, 20 enters the reservoir 18 and then into the suction line of the pump 17. At the signal from the limit switch 23, the control unit issues a command to switch the spool 16 to the neutral position , Whereby the rod 14 is fixed. According to the signal from the limit switch 21, the control unit 25 gives an electrical signal to switch the spool 13 to the position of the stroke 11 of the rod 11. This leads to the movement of the rod 11 under the influence of the differential pressure on the plunger of the hydraulic cylinder 12 to the extreme right position until the switch 22 is actuated. 11 of the working stroke, this rod displaces the fuel 10 from the channel 6 into the chamber 1 through the window 9. At the same time, the lateral surface of the rod 11 overlaps the passage section of the window 8. The speed of the rod 11 is set by adjusting the hydraulic resistance of element 19. The signal from the switch 22 is supplied to the control unit 25, which in response gives a signal to switch the spool to the neutral position and stop the plunger 11 in the extreme right position, when the fuel from channel 6 is completely displaced, and the passage section window 8 is completely blocked. As a result, a portion of the fuel located in the volume of the channel 6 enters the upper part of the grate 3, and as it burns down, it is lowered onto the grate 4.

После выгорания поступившей порции топлива блок управления выдает сигнал на переключение золотника 13 в положение обратного хода. В результате шток 11 совершает обратный ход и перемещается в крайнее левое положение до срабатывания концевого переключателя 21. По мере перемещения штока 11 влево происходит открытие проходного сечения окна 8 и поступление в канал 6 топлива из бункера 7 самотеком. При полностью открытом окне 8 в канале 6 окончательно формируется новая порция топлива. После срабатывания концевого переключателя 21 сигнал с этого переключателя поступает на блок управления 25, который в ответ выдает сигнал на переключение золотника 8 в положение рабочего хода штока 11. В результате цикл движения штока 11 "рабочий ход - обратный ход" повторяется. After burning the incoming portion of the fuel, the control unit generates a signal to switch the spool 13 to the reverse position. As a result, the rod 11 makes a reverse stroke and moves to the extreme left position until the limit switch 21 is activated. As the rod 11 moves to the left, the passage section of the window 8 opens and fuel flows into the channel 6 from the hopper 7 by gravity. With the window 8 fully open, a new portion of fuel is finally formed in channel 6. After operation of the limit switch 21, the signal from this switch is supplied to the control unit 25, which in response gives a signal to switch the spool 8 to the position of the stroke 11. As a result, the cycle of the rod 11 "stroke - return stroke" is repeated.

Поскольку геометрия канала 6 и длина хода шока 11 заранее заданы и при работе устройства остаются постоянными, за один рабочий ход шока 11 в топочную камеру поступает заданное и постоянное количество топлива. Это позволяет осуществлять регулировку скорости поступления топлива в топочную камеру путем регулирования частоты срабатывания золотника 13 и совершения штоком 11 циклов "рабочий ход - обратный ход". Так как при сгорании новой порции топлива в топочной камере 1 походное сечение окна 8 перекрыто телом штока 11, неорганизованные подсосы воздуха через топливный бункер в этот период отсутствуют. Это, в частности, позволяет делать топливный бункер с расширяющимся книзу поперечным сечением и исключить опасность застревания крупных кусков топлива в бункере. Since the geometry of the channel 6 and the stroke length of the shock 11 are predetermined and remain constant during the operation of the device, in one working stroke of the shock 11 a predetermined and constant amount of fuel enters the combustion chamber. This allows you to adjust the speed of fuel entry into the combustion chamber by adjusting the response frequency of the spool 13 and the rod 11 cycles "working stroke - return stroke". Since during the combustion of a new portion of fuel in the combustion chamber 1, the travel section of the window 8 is blocked by the body of the rod 11, unorganized air leaks through the fuel hopper during this period are absent. This, in particular, makes it possible to make a fuel hopper with a cross section expanding downward and to eliminate the risk of large pieces of fuel getting stuck in the hopper.

После загрузки в топочную камеру заданного количества порций топлива (после заданного количества срабатываний концевых переключателей 21 и 22) блок управления 25 выдает команду на переключение золотника 16 в положение рабочего хода штока 14. В результате под действием перепада давления на плунжере гидравлического цилиндра 15 шток 14 совершает рабочий ход и перемещается в крайнее левое положение до срабатывания концевого переключателя 24. Скорость перемещения штока 14 регулируется путем настройки гидравлического сопротивления элемента 20. Сигнал с концевого переключателя 24 поступает на входные клеммы блока управления 25, в ответ блок управления выдает команду на переключение золотника 16 в положение обратного хода штока 14. В результате шток 14 перемещается в крайнее левое положение до срабатывания концевого переключателя 23. Сигнал с переключателя 23 поступает на блок управления 25, который в ответ выдает команду на переключение золотника 16 в нейтральное положение, после чего шток 14 останавливается в крайнем левом положении. При совершении штоком 14 рабочего хода происходит вытеснение этим штоком с решетки 4 слоя шлака, равного по толщине высоте штока 14. Этот шлак поступает в шлаковый бункер 5, откуда впоследствии удаляется ручным или механизированным способом. При совершении штоком 14 обратного хода происходит передвижение топлива на решетку 4 и перемешивание (шуровка) этого топлива. Поскольку геометрия и величина перемещения штока 14 во время работы заявляемого устройства остаются постоянными, за один рабочий ход шока 14 из топочной камеры удаляется заданное и постоянное количество шлака. Это позволяет регулировать скорость удаления шлака путем регулирования частоты срабатывания золотника 16 и совершения штоком 14 циклов "рабочий ход - обратный ход". After loading a predetermined number of portions of fuel into the combustion chamber (after a predetermined number of actuations of the limit switches 21 and 22), the control unit 25 issues a command to switch the spool 16 to the position of the stroke of the rod 14. As a result, under the influence of the pressure differential on the plunger of the hydraulic cylinder 15, the rod 14 makes the working stroke and moves to the extreme left position until the limit switch 24. The speed of movement of the rod 14 is controlled by adjusting the hydraulic resistance of the element 20. Signal Al from the limit switch 24 is fed to the input terminals of the control unit 25, in response, the control unit gives a command to switch the spool 16 to the reverse position of the rod 14. As a result, the rod 14 is moved to the leftmost position until the limit switch 23. The signal from the switch 23 is received to the control unit 25, which in response gives a command to switch the slide valve 16 to the neutral position, after which the rod 14 stops in the extreme left position. When the rod 14 makes a working stroke, this rod displaces from the grate 4 slag layers equal to the height of rod 14 in thickness. This slag enters the slag hopper 5, from where it is subsequently removed manually or mechanically. When the rod 14 makes a reverse stroke, the fuel moves to the grate 4 and the fuel is mixed (laced). Since the geometry and magnitude of the movement of the rod 14 during operation of the inventive device remain constant, for one working stroke of the shock 14 from the combustion chamber a predetermined and constant amount of slag is removed. This allows you to adjust the speed of removal of slag by adjusting the frequency of operation of the spool 16 and the rod 14 cycles "stroke - return stroke".

При показаниях датчиков 26 и 27 в диапазоне оптимальных значений температуры продуктов сгорания и тяги воздуха периодичность подачи в топочную камеру топлива и удаления с колосниковой решетки шлака является постоянной и определяется скоростями горения топлива и шлакообразования при заданных параметрах процесса горения и составе топлива. В случае отклонения показаний датчиков 26 и 27 от оптимальных значений блок управления 25 производит корректировку циклограммы срабатывания золотников 13 и 16 с целью обеспечения оптимальных характеристик процесса горения топлива. В частности, при снижении температуры продуктов сгорания в топочной камере блок управления выдает команду на загрузку в топочную камеру дополнительной порции топлива, а при снижении тяги воздуха - команду на дополнительную шуровку (перемешивание) топлива и удаление шлака. Координаты крайних положений штоков 11 и 14 регулируются путем перемещения концевых переключателей 21...24 вдоль осей штоков с помощью ходовых винтов 28...31. With the readings of sensors 26 and 27 in the range of optimal values of the temperature of the combustion products and air draft, the frequency of supply of fuel to the combustion chamber and removal of slag from the grate is constant and is determined by the combustion rates of the fuel and slag formation for the given parameters of the combustion process and the composition of the fuel. In the event that the readings of the sensors 26 and 27 deviate from the optimal values, the control unit 25 adjusts the response sequence of the spools 13 and 16 in order to ensure optimal characteristics of the fuel combustion process. In particular, when the temperature of the combustion products in the combustion chamber decreases, the control unit gives a command to load an additional portion of fuel into the combustion chamber, and if the air draft decreases, an additional command is made for additional fuel leveling (mixing) and slag removal. The coordinates of the extreme positions of the rods 11 and 14 are adjusted by moving the limit switches 21 ... 24 along the axis of the rods using the spindles 28 ... 31.

Так, при перемещении переключателей 22 и 24 в направлении обратного хода штоков 11 и 14 происходит уменьшение длины перемещения этих штоков и соответствующее уменьшение порций подаваемого за один рабочий ход штока 11 топлива и удаляемого за один рабочий ход штока 14 шлака. So, when you move the switches 22 and 24 in the direction of the reverse stroke of the rods 11 and 14, there is a decrease in the length of movement of these rods and a corresponding decrease in the portions of the fuel supplied during one stroke of the rod 11 and the slag removed during one stroke of the rod.

В вариантном исполнении штоки 11 и 14 вместо гидравлических цилиндров 12 и 15 могут быть оснащены пневматическими или электромагнитными приводами, управляемыми от блока 25. Топочная камера может быть оснащена дополнительными датчиками (например, датчиком плотности инфракрасного излучения), показания которых характеризуют процесс горения твердого топлива и через блок 25 влияют на частоту совершения штоками 11 и 14 циклов "рабочий ход - обратный ход". In the embodiment, the rods 11 and 14 instead of hydraulic cylinders 12 and 15 can be equipped with pneumatic or electromagnetic actuators controlled from block 25. The combustion chamber can be equipped with additional sensors (for example, an infrared density sensor), the readings of which characterize the combustion process of solid fuel and through block 25 affect the frequency of the rods 11 and 14 cycles "stroke - reverse stroke".

Сравнение заявляемого устройства с прототипом показало, что заявляемое устройство отличается тем, что устройство подачи топлива выполнено в виде снабженного приводом штока, способного совершать возвратно-поступательные движения вдоль своей оси; устройство подачи топлива связано с топочной камерой через дозирующее устройство; колосниковая решетка снабжена устройством принудительного перемешивания топлива и удаления шлака с приводом, топливный бункер имеет расширяющееся книзу поперечное сечение. Comparison of the claimed device with the prototype showed that the claimed device is characterized in that the fuel supply device is made in the form of a rod equipped with a drive, capable of reciprocating along its axis; a fuel supply device is connected to the combustion chamber through a metering device; the grate is equipped with a device for forced mixing of fuel and removal of slag with a drive; the fuel hopper has a cross section widening downward.

Таким образом, заявляемое устройство отвечает признаку "существенные отличия". Thus, the claimed device meets the sign of "significant differences".

Сравнение заявляемого устройства не только с прототипом, но и с другими аналогами не позволило выявить в них черт, отличающих заявляемое устройство от прототипа. Таким образом, заявляемое устройство отвечает признаку "новизна". Comparison of the claimed device not only with the prototype, but also with other analogs did not allow to reveal in them the features that distinguish the claimed device from the prototype. Thus, the claimed device meets the sign of "novelty."

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Арсеньев Г.В. Энергетические установки. М.: "Высшая школа", 1991, с 156-160.SOURCES OF INFORMATION
1. Arseniev G.V. Power plants. M .: "Higher School", 1991, from 156-160.

2. Большая советская энциклопедия /под ред. А.М. Прохорова и др.-М.: Советская энциклопедия, 1972,Т. 9, с. 264. 2. The Great Soviet Encyclopedia / Ed. A.M. Prokhorova et al., M .: Soviet Encyclopedia, 1972, vol. 9, p. 264.

Claims

1. A solid fuel combustion chamber, comprising a combustion chamber, a fixed grate in the combustion chamber, a slag hopper located in the lower part of the combustion chamber, a solid fuel supply device connected to the combustion chamber, a vertical fuel hopper connected to the fuel supply device, characterized the fact that the fuel supply device is made in the form of a rod equipped with a drive, capable of reciprocating along its axis, the fuel supply device is connected but with the combustion chamber through a metering device, the grate is equipped with a device for forced mixing of fuel and removal of slag with a drive, the fuel hopper has a cross section widening downward.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the metering device is made in the form of a horizontal channel connecting the fuel hopper and the combustion chamber, coaxial with the rod of the fuel supply device and bounded on one end by the end of this rod, a forced fuel mixing and slag removal device is made in the form of a rod equipped with a drive, capable of reciprocating along the upper surface of the grate.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that the drives of the fuel supply device and the forced fuel mixing and slag removal device are made in the form of hydraulic cylinders with control spools.

4. The furnace according to claim 1, characterized in that the rods of the fuel supply device and the forced fuel mixing and slag removal devices are mechanically connected to the limit switches, which are electrically connected through the control system to the drives of these rods, and the limit switches are installed with the possibility of adjusting their position along the axis of the rods of the fuel supply device and the forced fuel mixing and slag removal device.

5. The furnace according to claim 1, characterized in that the furnace chamber is equipped with temperature sensors for combustion products and air draft, which are electrically connected through the control system to the actuators of the rods of the fuel supply device and the device for forced mixing of fuel and removal of slag.